До этого открытия, о котором сообщалось в Nature, все ранее обнаруженные быстрые радиовсплески (FRB) казались одноразовыми. Из-за этого большинство теорий о происхождении этих таинственных импульсов связано с катастрофическими инцидентами, которые разрушают их источник — например, взрывающейся сверхновой звездой или коллапса нейтронной звезды в черную дыру. Новое открытие, однако, показывает, что по крайней мере некоторые FRB имеют другое происхождение.FRB, которые длятся всего несколько тысячных долей секунды, озадачили ученых с тех пор, как о них впервые было сообщено почти десять лет назад.
Несмотря на обширные последующие усилия, астрономы до сих пор тщетно искали повторные всплески.Ситуация изменилась 5 ноября прошлого года, когда аспирант Университета Макгилла Пол Шольц анализировал результаты наблюдений, выполненных с помощью радиотелескопа Аресибо в Пуэрто-Рико — крупнейшего в мире радиотелескопа. Новые данные, собранные в мае и июне и обработанные на суперкомпьютере в Центре высокопроизводительных вычислений McGill, показали несколько всплесков со свойствами, соответствующими характеристикам FRB, обнаруженного в 2012 году.Повторяющиеся сигналы были удивительными — и «очень волнующими», — говорит Шольц. «Я сразу понял, что это открытие будет чрезвычайно важным для изучения FRB».
Пока его товарищи по офису собрались у экрана его компьютера, Шольц внимательно изучил оставшийся результат специализированного программного обеспечения, используемого для поиска пульсаров и радиовсплесков. Он обнаружил, что всего было 10 новых всплесков.Открытие предполагает, что эти всплески должны были исходить от очень экзотического объекта, такого как вращающаяся нейтронная звезда, обладающая беспрецедентной мощностью, которая позволяет излучать чрезвычайно яркие импульсы, говорят исследователи.
Также возможно, что это открытие представляет собой первое открытие подкласса популяции космических быстрых радиовсплесков.«Эти всплески не только повторялись, но их яркость и спектры также отличались от спектров других FRB», — отмечает Лаура Спитлер, первый автор новой статьи и научный сотрудник Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия.Ученые полагают, что эти и другие радиовсплески происходят из далеких галактик, основываясь на измерении эффекта, известного как дисперсия плазмы. Импульсы, которые проходят через космос, отличаются от антропогенных помех влиянием межзвездных электронов, которые заставляют радиоволны распространяться медленнее на более низких радиочастотах.
10 недавно обнаруженных всплесков, таких как обнаруженная в 2012 году, имеют в три раза большую максимальную дисперсию, чем можно было бы ожидать от источника в пределах Млечного Пути.Интересно, что наиболее вероятное следствие нового открытия Аресибо — что повторяющийся FRB происходит от очень молодой внегалактической нейтронной звезды — расходится с результатами исследования, опубликованного на прошлой неделе в Nature другой исследовательской группой.
В этом документе предполагалось, что FRB связаны с катастрофическими событиями, такими как короткие гамма-всплески, которые не могут генерировать повторяющиеся события. «Однако очевидный конфликт между исследованиями можно разрешить, если окажется, что существует по крайней мере два типа источников FRB», — отмечает профессор физики МакГилл Виктория Каспи, старший член международной группы, проводившей исследование Аресибо.В будущих исследованиях команда надеется определить галактику, откуда произошли радиовсплески.
Для этого им нужно будет обнаруживать всплески с помощью радиотелескопов с гораздо большей разрешающей способностью, чем в Аресибо, учреждении, спонсируемом Национальным научным фондом, с тарелкой размером 305 метров и площадью около 20 акров. Используя метод, называемый интерферометрией, который выполняется с помощью массивов радиотелескопов, разбросанных на большие географические расстояния, астрономы могут достичь необходимого разрешения.
«Как только мы точно определим положение ретранслятора на небе, мы сможем сравнить наблюдения с оптических и рентгеновских телескопов и увидеть, есть ли там галактика», — говорит Джейсон Хесселс, доцент Амстердамского университета. Нидерландский институт радиоастрономии, а также автор статьи в журнале Nature. «Обнаружение галактики, в которой находится этот источник, имеет решающее значение для понимания его свойств», — добавляет он.Канадский телескоп CHIME может помочь разгадать загадку, добавляет Каспи, директор Космического института Макгилла.
По ее словам, благодаря новой конструкции устройства, которое скоро будет завершено, ожидается, что он сможет обнаруживать десятки быстрых радиовсплесков в день. «CHIME продолжит наши поиски, чтобы понять происхождение этого загадочного явления, которое может стать новым ценным исследованием Вселенной».